Корни. Корневые системы
Как и всякий орган, корень растения выполняет несколько важных функций. Прежде всего он удерживает растение в почве. Трудно в сильный ветер удержать в руках зонтик. В сотни раз большие усилия должны выдерживать корни, чтобы дерево в бурю не свалилось.
Содержание урока:
1. Функции корня
2. Виды корней
3. Типы корневых систем
4. Зоны корня
5. Видоизменения корней
1. Функции корня
1. Как и всякий орган, корень растения выполняет несколько важных функций. Прежде всего он удерживает растение в почве. Трудно в сильный ветер удержать в руках зонтик. В сотни раз большие усилия должны выдерживать корни, чтобы дерево в бурю не свалилось.
2. Его вторая важная роль — это всасывание и передача в побег воды с растворенными минеральными веществами. Корни всасывают и передают в побег необходимую для жизни растения воду и минеральные соли. У некоторых растений скорость движения воды в древесине достигает десятков метров в час.
3. У некоторых растений корни дают приют микроорганизмам, которые делятся с растением-хозяином ценными минеральными веществами. У клевера, гороха и их родственников в корневых клубеньках обитают почвенные бактерии, вырабатывающие необходимые растению соединения азота.
4. Часто корень служит хранилищем запасов.
5. Иногда корень может служить для размножения. У некоторых растений, например у тополей, серой ольхи от корней могут отрастать побеги. Такой способ размножения помогает им быстро захватывать территорию.
6. Гораздо реже можно встретиться с корнями-присосками растений-паразитов, дыхательными корнями некоторых растений болот, корнями-подпорками, которые развиваются на ветвях некоторых тропических деревьев. Корни-подпорки фикусов-баньянов похожи на стволы. Целая роща в несколько гектар может оказаться одним растением.
Дыхательные корни таксодиума или болотного кипариса поднимаются над поверхностью почвы. Их задача — проведение воздуха к глубже лежащим корням.
Функции корней |
|||
Почвенное питание | Закрепление | Накопление веществ | Вегетативное размножение |
Корень обеспечивает почвенное питание, растение получает воду и растворённые в ней минеральные вещества. | Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его. | В корнях некоторых растений могут откладываться и накапливаться запасные вещества (например, корнеплоды). | Корни могут выполнять функцию вегетативного размножения (например, корнеотпрысковые растения). |
2. Виды корней
- Корень, развивающийся из зародышевого корешка семени, называется главным.
- От главного корня отходят боковые корни, способные к ветвлению.
- Корни могут формироваться также на надземных частях растений — стеблях или листьях; такие корни называются придаточными.
Совокупность всех корней растения составляет корневую систему.
3. Типы корневых систем
Различают два основных типа корневых систем:
- стержневую, имеющую хорошо развитый главный корень, который длиннее и толще других;
- мочковатую, в которой главный корень отсутствует или не выделяется среди многочисленных придаточных корней.
Стержневая корневая система характерна главным образомдля двудольных растений, мочковатая — для большинства однодольных.
4. Зоны корня
Зона корня | Рабочая ткань | Особенности участка корня и его клеток | Функции |
Корневой чехлик | Покровная ткань | Живые клетки, которые постоянно обновляются. Клетки выделяют слизь, она покрывает поверхность молодого корня. |
|
Зона деления | Образовательая ткань — меристема | Клетки зоны деления тонкостенные и заполнены цитоплазмой, вакуоли отсутствуют. Зону деления можно отличить на живом корешке по желтоватой окраске, длина её около 1 мм. |
Обеспечивает рост корня.
|
Зона роста | Образовательная ткань | Клетки зоны роста уже не делятся, но способны растягиваться в продольном направлении, проталкивая корневое окончание вглубь почвы. Клетки вытягиваются за счет увеличения вакуоли. |
Обеспечивает рост корня растяжением. В пределах зоны роста происходит разделение клеток на ткани.Закладываются элементы первичной ксилемы. |
Зона всасывания (зона корневых волосков) |
Покровная ткань |
Длина зоны от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц почвы. Корневые волоски — это выросты клеток поверхностной ткани поглощающей зоны корня растения.Они содержат слой протоплазмы, ядро, крупную вакуоль; их тонкие, легко проницаемые для воды, оболочки плотно склеиваются с комочками почвы. Корневые волоски выделяют в почву различные вещества. Длина варьируется у разных видов растений от 0,06 до 10 мм. С увеличением влажности почвы образование замедляется; не образуются они и в очень сухой почве. По прошествии определённого времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10-20 дней |
Участвует в поглощении воды и минеральных веществ. Основную массу воды и питательных веществ молодые корни всасывают с помощью корневых волосков. |
Зона проведения | Проводящая ткань |
В состав проводящих тканей этой зоны корня входят:
|
Проведение поглощенных веществ в надземную часть |
Растительные ткани |
|||
Покровные ткани |
Защитная функция | Живые и мёртвые клетки, плотно прилегают друг к другу, могут быть с утолщёнными оболочками. Находятся на поверхности корней, стеблей, листьев. | |
Механические ткани |
Придают прочность | Клетки с толстыми оболочками, которые могут одревесневать. | |
Проводящие ткани |
Осуществляют передвижение питательных веществ | Живые или мёртвые клетки, которые имеют вид трубочек. По ним передвигаются растворённые в воде питательные вещества. | |
Запасающие ткани |
Запасают воду и питательные вещества | В клетках имеются крахмальные или белковые зёрна, капли масла, или большие вакуоли с клеточным соком. | |
Образовательные ткани |
Образуют новые клетки, из которых формируются все типы тканей | Небольшие клетки с тонкими стенками и крупными ядрами. Клетки быстро делятся. | |
Основные ткани |
Занимают пространство между другими тканями и выполняют различные функции, например, фотосинтез, всасывание воды и минеральных веществ и пр. | Строение зависит от выполняемой функции: фотосинтезирующая ткань содержит большое количество хлоропластов, всасывающая ткань образована тонкостенными клетками. |
5. Видоизменения корней
Корни некоторых строений имеют склонность к метаморфозу.
Видоизменения корней:
- Корнеплод — видоизменённый сочный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений двулетние. Корнеплоды состоят в основном из запасающей основной ткани (репа, морковь, петрушка).
- Корневые клубни (корневые шишки) образуются в результате утолщения боковых и придаточных корней.
- Корни-зацепки — своеобразные придаточные корни. При помощи этих корней растение «приклеивается» к любой опоре.
- Ходульные корни — выполняют роль опоры.
- Воздушные корни — боковые корни, растут вниз. Поглощают дождевую воду и кислород из воздуха. Образуются у многих тропических растений в условиях повышенной влажности.
- Микориза — сожительство корней высших растений с гифами грибов. При таком взаимовыгодном сожительстве, называемом симбиозом, растение получает от гриба воду с растворёнными в ней питательными веществами, а гриб — органические вещества. Микориза характерна для корней многих высших растений, особенно древесных. Грибные гифы, оплетающие толстые одревесневшие корни деревьев и кустарников, выполняют функции корневых волосков.
- Бактериальные клубеньки на корнях высших растений — сожительство высших растений с азотфиксирующими бактериями — представляют собой видоизменённые боковые корни, приспособленные к симбиозу с бактериями. Бактерии проникают через корневые волоски внутрь молодых корней и вызывают у них образование клубеньков. При таком симбиотическом сожительстве бактерии переводят азот, содержащийся в воздухе, в минеральную форму, доступную для растений. А растения, в свою очередь, предоставляют бактериям особое местообитание, в котором отсутствует конкуренция с другими видами почвенных бактерий. Бактерии также используют вещества, находящиеся в корнях высшего растения. Чаще других бактериальные клубеньки образуются на корнях растений семейства Бобовые. В связи с этой особенностью семена бобовых богаты белком, а представителей семейства широко используют в севообороте для обогащения почвы азотом.
- Дыхательные корни — у тропических растений — выполняют функцию дополнительного дыхания.